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ステレオ カメラ キャリブレーター アプリ

ステレオ カメラ キャリブレーターの概要

ステレオ カメラ キャリブレーター アプリを使用してステレオ カメラのキャリブレーションを行います。キャリブレーション済みのカメラはイメージの深度の復元に使用できます。ステレオ システムはカメラ 1 とカメラ 2 の 2 台のカメラで構成されます。このアプリは個々のカメラのパラメーターを推定またはインポートできます。また、カメラ 1 を基準としたカメラ 2 の相対的な位置と方向も計算します。

ステレオ カメラ キャリブレーター アプリは、ステレオ カメラのパラメーターを含むオブジェクトを作成します。このオブジェクトを以下のことを行うために使用できます。

  • 関数 rectifyStereoImages を使用してステレオ イメージを平行化する。

  • 関数 reconstructScene を使用して 3 次元シーンを再構成する。

  • 関数 triangulate を使用して、イメージ点のマッチするペアに対応する 3 次元での位置を計算する。

ステレオ カメラ キャリブレーター アプリで使用される一連のキャリブレーション関数により、ステレオ システム キャリブレーションのワークフローが提供されます。これらの関数は MATLAB® ワークスペースで直接使用できます。キャリブレーション関数のリストについては、単一カメラとステレオ カメラのキャリブレーションを参照してください。

メモ

カメラ キャリブレーター アプリは 95 度の視野 (FOV) までカメラと一緒に使用することができます。

ステレオ カメラのキャリブレーション

アプリを使用してステレオ カメラのキャリブレーションを行うには、次のワークフローに従います。

  1. イメージ、カメラおよびキャリブレーション パターンを準備します。

  2. イメージのペアを追加します。

  3. ステレオ カメラのキャリブレーションを行います。

  4. キャリブレーションの精度を評価します。

  5. 必要な場合、パラメーターを調整して精度を高めます。

  6. パラメーター オブジェクトをエクスポートします。

  7. 既定の値で問題なく機能する場合には、パラメーターをエクスポートする前に調整を加える必要はありません。カメラ キャリブレーション関数を MATLAB ワークスペースで直接使用して改善させることもできます。関数の一覧は、単一カメラとステレオ カメラのキャリブレーションを参照してください。

ステレオ カメラ キャリブレーターを開く

  • MATLAB ツールストリップ: [アプリ] タブの [イメージ処理とコンピューター ビジョン] セクションで、[ステレオ カメラ キャリブレーター] アイコンをクリックします。

  • MATLAB コマンド プロンプト: stereoCameraCalibrator と入力します。

パターン、カメラおよびイメージの準備

より良い結果を得るには、キャリブレーション パターンの 10 ~ 20 枚のイメージを使用してください。カメラ キャリブレーターでは少なくとも 3 枚のイメージが必要です。圧縮なしのイメージか PNG などの可逆圧縮形式を使用してください。キャリブレーション パターンとカメラの設定は、キャリブレーターと連携させるために一連の条件を満たしていなければなりません。キャリブレーションの精度を高めるには、次の手順に従ってパターンの準備、カメラの設定およびイメージの取得を行います。

 チェッカーボード パターンの準備

 カメラの設定

 イメージの取得

イメージのペアの追加

キャリブレーションを開始するには、 をクリックして、具体的にはチェッカーボードのステレオ イメージを 2 セット (各カメラから 1 セットずつ) クリックします。

 イメージの読み込み

 イメージの解析

 イメージと検出された点の表示

 内部パラメーター

キャリブレーション

取り込まれたイメージ ペアに問題がなければ、[キャリブレーション] タブで [キャリブレーション] ボタンをクリックします。既定のキャリブレーション設定では、カメラ パラメーターの最小のセットが仮定されます。最初は既定の設定を使用してキャリブレーションを実行してください。その結果を評価し、設定の調整およびイメージの追加または削除を行うことでキャリブレーションの精度を改善してから、再度キャリブレーションを実行します。

 最適化

キャリブレーション結果の評価

キャリブレーションの精度を評価する方法には、再投影誤差の確認、カメラの外部パラメーターの確認または歪み補正されたイメージの表示があります。最良のキャリブレーション結果を得るには、3 つすべての評価方法を使用してください。

 再投影誤差の確認

 外部パラメーターの可視化の確認

 平行化されたイメージの表示

キャリブレーションの改善

キャリブレーションを改善するには、誤差の大きいイメージ ペアを削除するか、さらにイメージ ペアを追加するか、キャリブレーターの設定を修正します。

 イメージの追加と削除

 半径方向の歪み係数の数の変更

 せん断の計算

 円周方向の歪みの計算

カメラ パラメーターのエクスポート

キャリブレーションで満足できる精度が得られたら、[カメラ パラメーターのエクスポート] をクリックします。[カメラ パラメーターのエクスポート] を選択するか、カメラ パラメーターを MATLAB スクリプトとして生成するために、カメラ パラメーターをオブジェクトに保存またはエクスポートできます。

 カメラ パラメーターのエクスポート

 MATLAB スクリプトの生成

参照

[1] Zhang, Z. “A Flexible New Technique for Camera Calibration”. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence.Vol. 22, No. 11, 2000, pp. 1330–1334.

[2] Heikkila, J, and O. Silven. “A Four-step Camera Calibration Procedure with Implicit Image Correction.” IEEE International Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. 1997.

参考

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関連する例

詳細

外部の Web サイト